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C++模板之函数模板实例化和具体化
阅读量:5862 次
发布时间:2019-06-19

本文共 4104 字,大约阅读时间需要 13 分钟。

模板声明 template<typename/class T>,  typename比class最近后添加到C++标准。

 

常规模板,具体化模板,非模板函数的优先调用顺序。

非模板函数(普通函数)> 具体化模板函数 > 常规模板

 

显示具体化:

具体化表示为某一特定的类型重写函数模板,声明的含义是使用独立的,专门的函数定义显示地为 特定类型生成函数定义。

为什么要有显示具体化?处理模板函数所不能处理的特殊情况。显式具体化显式具体化也是基于函数模板的,只不过在函数模板的基础上,添加一个专门针对特定类型的、实现方式不同的具体化函数。

显示具体化声明在关键字template后包含<>.

如: 

  1. template<> void swap<job>(job &j1, job &j2);  

vs2013不支持: 

  1. void swap(Any &a, Any &b);  
  2.   
  3. struct job  
  4. {  
  5.     char name[40];  
  6.     double salary;  
  7.     int floor;  
  8. };  
  9.   
  10. template<> void swap<job>(job &j1, job &j2);  
  11.   
  12. void Show(job &j);  
  13.   
  14. int main(){  
  15.     using namespace std;  
  16.   
  17.     template void swap<job>(job &, job &);  
  18.   
  19.     int i = 10, j = 20;  
  20.       
  21.     swap(i, j);  
  22.   
  23.   
  24.     return 0;  
  25. }  
  26.   
  27.   
  28. template<typename Any>  
  29. void swap(Any &a, Any &b){  
  30.     Any temp;  
  31.     temp = a;  
  32.     a = b;  
  33.     b = temp;  
  34. }  
  35.   
  36. template<> void swap<job>(job &j1, job &j2){  
  37.     double temp_sal;  
  38.     temp_sal = j1.salary;  
  39.     j1.salary = j2.salary;  
  40.     j2.salary = temp_sal;  
  41. }  

隐式实例化

在发生函数模板的调用时,不显示给出模板参数而经过参数推演,称之为函数模板的隐式模板实参调用(隐式调用)。如:

template 
void func(T t){ cout<
<

  

显示实例化:

实例:如函数调用swap(i,j)会导致编译器生成swap()的一个实例,该实例使用 int 类型。

句法:声明所需的种类用<>符号指示类型,并在声明前加上关键字template:

为什么要有显示实例化?事实上,编译器只在要调用函数的时候才使用到函数,如果不使用显示实例化,每次调用函数时,模板都会消耗性能去推导使用的是哪个类型的函数,增加了程序运行时的负担;使用了显示实例化,则在编译时就已经处理了函数选择。

  1. template [函数返回类型] [函数模板名]<实际类型列表>(函数参数列表)

实例化示例:

    1. template void swap<int>(int,  int);  

注意:试图在同一个文件(或转换单元)中使用同一种类型的显示实例化和显示具体化声明,会出错。

推荐:可以用在函数调用时,直接显示实例化,而不使用显示实例化声明。

  如:

template 
T add(T x,T y){ return x+y; }int main(){ int i1=2,i2=3; add
(i1,i2); template int add
(i1,i2);//尽量用上面一行的写法代替本行 return 0; }

  

模范代码:

///********************************************** /// @file    templetAdd.cc /// @author  alex(AlexCthon@qq.com) /// @date    2018-06-19 21:42:20 ///**********************************************/#include 
#include
using std::cout;using std::endl;//模板-->类型参数化-->代码生成器// 实例化(模板参数推导)//函数模板 --> 模板函数//< > 模板参数列表//1、使用class 或者typename设置类型参数//2、非类型参数、常量表达式(整型数据)template
T add(T x,T y){ return x + y;}#if 0template int add
(int x,int y)//{ cout<<"template 显示实例化"<
int add
(int x,int y)//等价于template<>int add(int x,int y){ cout<<"template 显示具体化"<
//把这行注释掉也是可以的,那表明下面的这个方法是重载了模板函数const char* add(const char*lhs,const char* rhs){ char*tmp = new char[strlen(lhs)+strlen(rhs)+1](); strcpy(tmp,lhs); strcat(tmp,rhs); return tmp;}#if 0//普通函数与函数模板可以重载//普通函数优先级高于模板函数int add(int x,int y)//可以重载,因为形参类型不一样{ return x + y;}#endif//函数模板与函数模板之间也可以重载//函数模板的声明template
T add(T x,T y,T z);//c++11的特性//c++11以前的版本对于函数模板而言,非类型参数不能设置默认值//非类型参数必须是整形类数据(bool、char、int、long、long long)template
int func(T x,T y){ return x*y*num;}int main(){ int a=3,b=4; double c1=1.2,c2=2.3,c3=4.9; char ch1='a',ch2=2; //template char add
(char x,char y);//试图在同一个文件(或转换单元)中使用同一种类型的显示实例化和显示具体化声明,会出错 func(ch1,ch2); const char *p1="hello"; const char *p2="good"; cout << "int + int = " << add(a,b) << endl;//隐式实例化 cout << "double + double = " << add
(c1,c2) << endl;//显示实例化 cout << "char + char = " << add(ch1,ch2) << endl; cout << "double + double = " << add(c1,c2,c3) << endl; cout << "int + int = " << func
(a,b) << endl;//常量传递的方式 //cout << "a+d1=" << add(a,c1) << endl;//error,模板参数必须严格一致 cout << add(p1,p2) << endl; return 0;}//函数模板的实现template
T add(T x,T y,T z){ return x +y + z;}

  

总结:

隐式实例化指的是:在使用模板之前,编译器不生成模板的声明和定义实例。只有当使用模板时,编译器才根据模板定义生成相应类型的实例。如:int i=0, j=1;swap(i, j);  //编译器根据参数i,j的类型隐式地生成swap<int>(int &a, int &b)的函数定义。Array<int> arVal;//编译器根据类型参数隐式地生成Array<int>类声明和类函数定义。

显式实例化:当显式实例化模板时,在使用模板之前,编译器根据显式实例化指定的类型生成模板实例。如前面显示实例化(explicit instantiation)模板函数和模板类。其格式为:template typename function<typename>(argulist);template class classname<typename>;显式实例化只需声明,不需要重新定义。编译器根据模板实现实例声明和实例定义。

显示具体化:对于某些特殊类型,可能不适合模板实现,需要重新定义实现,此时可以使用显示具体化(explicite specialization)。显示实例化需重新定义。格式为:template<> typename function<typename>(argu_list){...};template<> class classname<typename>{...};

转载于:https://www.cnblogs.com/cthon/p/9203234.html

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